动态切削力与表面粗糙度实验

切削力测量实验报告——1——动态切削力、表面粗糙度测量及影响因素分析专业班级：机制第6组组员：moumou实验日期：12月22日实验地点：校工厂切削力测量实验报告——2——一、实验名称动态切削力、表面粗糙度测量及影响因素分析二、实验目的1、了解主切削力实验的原理和方法；2、进行切削力实验，了解背吃刀量、进给量和切削速度三大切削用量对切削力的影响规律。3、了解在计算机辅助下的、进行动态切削力实验的软、硬件系统构成三、实验基本原理切削力是是切削过程中主要的物理现象之一，直接影响切削热的产生、刀具磨损、进而影响已加工表面质量、加工中的震动等。切削力的来源有两个：一是切削层金属、切屑和工件表层金属的弹塑性变形所产生的抗力；二是刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力。影响切削力的因素很多，工件材料、切削用量、刀具几何参数、刀具磨损状况、切削液的种类和性能、刀具材料等都对切削力有较大的影响。在这里主要选取了进给量，切削速度和背吃刀量三个因素进行试验。通过控制变量法研究单一因素对切削力的影响，进而分析切削力与表面粗糙度的关系。四、实验基本步骤1、实验指导教师讲解实验的目的和要求；强调实验的纪律、进行安全教育。2、车床及工件的准备：将圆钢棒材（工件）安装在车床上，利用三爪卡盘和活动顶尖将棒材装夹到位；安装车刀，注意刀尖对准车床的中心高。3.分别对进给量，被吃刀量和切削速度选取三个参数，并应用控制变量法选择这14组数据进行实验测得切削过程中的动态切削力。五．实验结果记录1、车床型号CA61402、工件参数工热处工工件夹工件基本直径切削力测量实验报告——3——件材料理状况件形状持方式(mm)45正火棒状三爪卡盘43.00表1工件参数表3、14组参数及实验结果因素次数被吃刀量ap（mm）进给量f（mm/r）转速n(r/min)切削速度V(m/s)动态切削力Fy(N)粗糙度Ra(um)110.14501.0127318.971.344210.154501.0127428.191.718310.24501.0127530.712.792410.264501.0127651.123.67150.50.24501.0127311.461.962610.24501.0127544.832.59771.50.24501.0127771.242.636820.24501.01271025.942.714910.21000.2250575.518.4371010.21600.3601580.228.5151110.22000.4500591.988.4171210.22500.5625619.544.0821310.24501.0127557.012.6171410.25601.2602553.712.539表2试验参数表4、刀具参数：刀具（刀片）材料YT15六．实验分析：1.进给量对主切削力的影响切削力测量实验报告——4——图6.1如图6.1所示进给量增大，切削力也相应增大。2.切削深度pa对主切削力的影响图6.2切削力测量实验报告——5——如图6.2所示切削深度增加，切削力增加。3.切削速度v对主切削力的影响图6.3如图6.3所示，随着切削速度的增加，切削力现增加后减小，在切削45钢时，切削速度接近min/20mvc即sm/33.0时，积屑瘤长得最高，刀具的实际工作前角eO增大，因此切削变形小，切削力小，切削速度svc/20时，积屑瘤减小，切削变形增大，切削力增大。切削速度min/50mvc即smvc/833.0时，切削温度升高，摩擦因数减小，切削变形减小，切削力降低。4.切削力F对表面粗糙度的影响切削力测量实验报告——6——图6.4图6.4所示为分别为不同进给量和切削深度所获得的切削力下测得的表面粗糙度画出哦的曲线。由图可以看出，随着切削力增大，表面粗糙度升高。八．实验总结：切削用量对切削力的影响很复杂。加大背吃刀量和进给量都会使切削力增大，但两者的影响程度不同。背吃刀量加大时，切削力成正比例增大，但进给量加大时，切削力不成正比例增大（略小），所以，在切削加工中，如从切削力和切削功率角度考虑，加大进给量比加大背吃刀量有利。相比于背吃刀量和进给量，切削速度对切削力的影响较小，但更复杂。在老师的指导下，小组成员按照设计的实验动手操作CA6140，得到不同切削要素下的切削力，通过表面粗糙度测量仪，测得棒料的粗糙度，然后经过后期的数据处理与实验结果分析，最终得到上诉结论。整个过程，即锻炼了我们的动手能力，又加深了我们对切削要素对切削力，表面粗糙度的认识。